[实用新型]一种强震区穿越活动性断层隧道的钢柱壳衬砌结构

说明书

本实用新型公开了一种强震区穿越活动性断层隧道的钢柱壳衬砌结构，包括沿朝向初期支护方向依次设置的钢柱壳衬砌、防水减摩层以及吸能层。本装置用泡沫混凝土+钢柱壳衬砌代替传统的钢筋混凝土结构，利用钢材的塑性和韧性使得结构能承受较大变形。泡沫混凝土层可以吸收地震和断层错动时的能量。钢柱壳衬砌具有装配式功能，灾后可灌注砼加强，便于灾后抢通和维修。

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种强震区穿越活动性断层隧道的钢柱壳衬砌结构。

背景技术

我国尤其是西部地区多是山区，受板块挤压影响，形成众多的构造断裂带，地震频发。由于线路走向和地形条件限制，有大量的隧道将不可避免的穿越活动性断裂地带，为隧道的建设带来极大风险和困难，开展穿越强震区活动断层隧道结构受力研究具有重要的理论和工程意义。

而目前穿越强震区活动性断层隧道结构的抗减震措施分为改变结构和不改变结构两类。其中，改变结构通常是通过减小质量、增加强度、增加阻尼、刚度调整等方式进行，不改变结构则是采用设置减震装置的方式。

但是，上述措施基本仅适用于地震烈度为IX度及以下地震区且错动量不大的隧道工程，对于穿越强震区，活动性断层错动量大的隧道工程，抗震、抗错动效果不显著。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种强震区穿越活动性断层隧道的钢柱壳衬砌结构，可有效解决现有抗震减震措施抗震效果不佳的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种强震区穿越活动性断层隧道的钢柱壳衬砌结构，包括沿朝向初期支护方向依次设置的钢柱壳衬砌、防水减摩层以及吸能层。

优选地，钢柱壳衬砌包括两块钢板，以及设置于钢板之间的钢桁架。

优选地，钢桁架为三角形桁架。

优选地，钢柱壳衬砌厚度为0.3～0.5m。

优选地，钢柱壳衬砌厚度为0.35m。

优选地，防水减摩层为聚四氟乙烯层，其厚度为0.2～0.5cm。

优选地，吸能层为泡沫混凝土层，其厚度为0.3～0.5m。

优选地，吸能层厚度为0.35m。

优选地，初期支护为混凝土层，其厚度为0.2～0.5m。

优选地，初期支护厚度为0.27m。

本实用新型的有益效果为：

本装置用钢柱壳衬砌+泡沫混凝土代替传统的钢筋混凝土结构，利用钢材的塑性和韧性使得结构能承受较大变形。聚四氟乙烯层可减小摩擦。泡沫混凝土层可以吸收地震和断层错动时的能量。钢柱壳衬砌具有装配式功能，灾后可向其中灌注砼加强，便于灾后抢通和维修。

附图说明

图1为本装置的横断面示意图；

图2为A部的放大示意图。

其中，1、初期支护；2、吸能层；3、钢板；4、钢桁架；5、防水减摩层。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。